互聯網溫濕度分布式監控系統的實現分析

楊豐華，沈綠楠

（1.聯想移動互聯科技（廈門）有限公司，福建 廈門 361005；2.廈門大學，福建 廈門 361005）

互聯網溫濕度分布式監控系統的實現分析

楊豐華1，沈綠楠2

（1.聯想移動互聯科技（廈門）有限公司，福建 廈門 361005；2.廈門大學，福建 廈門 361005）

傳統的溫濕度監控系統建設方式已經無法滿足其實際發展需求，相關部門需要積極應用現代化分布式的監控方式，文章通過對互聯網溫濕度分布式監控系統軟硬件的設計，進而對監控中心與軟件進行設計，創新設計方式，提高系統的運行質量，優化工作機制。

互聯網；溫濕度分布式監控系統；應用措施

1 互聯網溫濕度分布式監控系統總體設計措施

當前，互聯網溫濕度監控系統在實際使用中還存在一些問題，難以保證其使用效果，無法利用科學的方式對其進行處理。因此，需要積極應用先進的溫濕度分布式監控系統，對其進行全面的設計處理。

首先，需要制定完善的多路溫濕度模擬量系統，使用溫濕度變送器設備，將其轉換成為數字量，利用總線傳輸方式，將其傳輸到主控制器系統中。然后通過主控制器系統，對互聯網的溫濕度進行集中的監控處理，保證可以將數據信息動態化地上傳到主控計算機設備中。需要利用主控計算機設備中的監控軟件，對溫濕度的數據信息進行儲存，科學設計數據查詢口，保證監控部門可以更好地查詢數據信息。

其次，需要通過溫濕度變送器設備，對溫度進行全面的檢測，將模擬量轉變成為數字量，直接傳輸到主控制器設備中。同時，需要在主控制器設備中，全面設計以太網協議，將其作為通信轉換設備，以便于開展相關控制活動。對于分布式系統而言，就是由多個主控制器設備組合而成，在集中管理的情況下，可以對互聯網各個系統進行監控，保證溫濕度監控工作的全面性與可靠性，逐漸提高系統的運行質量。因此，在實際設計的過程中，需要引入多臺主控制器設備，利用多級分布設計方式對其進行處理，實現溫濕度監控工作。

2 硬件設計措施

在應用互聯網溫濕度分布式監控系統期間，需要做好硬件設計工作，按照相關要求，選擇數據采集卡硬件，基于PC總線的板卡種類很多，其分類方法也有很多種。按照板卡處理信號的不同可以分為模擬量輸入板卡（A/D卡）、模擬量輸出板卡（D/A卡）、開關量輸入板卡、開關量輸出板卡、脈沖量輸入板卡、多功能板卡等。其中多功能板卡可以集成多個功能，如數字量輸入/輸出板卡將模擬量輸入和數字量輸入/輸出集成在同一張卡上。根據總線的不同，可分為PXI/ CPCI板卡和PCI板卡。具體設計措施包括以下兩點。

2.1 變送器設施的設計措施

溫濕度變送器設備主要包括：單機片部件、溫度檢測芯片部件、濕度檢測芯片部件、加熱與制冷繼電器部件等。在實際設計期間，相關設計者需要根據相關要求，對其進行全面的處理。首先，需要將檢測數據結果傳輸到溫度檢測芯片部件與濕度電容部件中，通過模擬量的轉換，將其換為數字信號，然后將其傳輸到現場總線控制器中。其次，主控制器在接收數據之后，需要發出指令，對各類繼電器設備進行全面的管理與控制，保證溫濕度控制工作滿足相關規定。同時，在實際控制工作中，需要對繼電器控制設備開關部分進行全面的設計，保證其控制質量符合相關規定。

2.2 主控制器的設計措施

主控制器設備屬于系統的核心通信結構，也是分布式監控系統的關鍵設備。因此，在實際設計期間，需要針對單機片部件、時鐘芯片部件等進行全面的處理，保證設備的運行質量符合相關規定。首先，需要利用主控制器設備對溫濕度變動器進行處理，在二者相互連接的情況下，將接頭接入以太網，保證工作質量。同時，可以選擇微控制器單機片開展相關管理與控制工作，在接入嵌入式協議的基礎上，對其進行簡化處理，因此提高UDP協議的可靠性與準確性。其次，需要將主控制器與計算機設備連接在一起，利用IP協議的方式，將系統與互聯網相互銜接，利用主控制器的協議共享方式，實現無線通信工作。在此期間，需要對主控制器中的以太網部件進行更換處理，利用無線模塊開展相關工作，不需要對變送器設備進行改變，在降低成本的基礎上，增強其擴展效果。

3 軟件設計措施

在設計互聯網溫濕度分布式監控系統軟件的過程中，需要制定完善的設計方案，做好管理軟件與監控中心軟件的設計工作，保證其使用質量滿足相關標準，逐漸優化工作機制，使其向著更好的方向進步。具體設計措施包括以下幾點。

3.1 監控管理軟件的設計措施

對于監控系統而言，監控管理軟件較為重要，屬于整個系統的核心體系，可以對數據進行全面的處理。設計者需要根據相關設計要求，科學建設溫濕度監控模塊、查詢統計與遠程模塊、互聯網接口模塊等，保證軟件系統的設計質量滿足相關規定。

對于主控計算機設備而言，可以將其與多個主控制器設備相互連接，為了保證連接效果，設計者需要對通信協議進行全面的改善，利用UDP，IP協議的改善方式，提高通信效果。在此期間，設計者需要科學設計后臺管理軟件系統，在其中設置主控制器設備與計算機設備的運行參數，保證可以實時獲取互聯網溫濕度數據信息，以便于對其進行處理。設計者需要完善監控管理軟件的功能。首先，需要將其與主控制器之間相互連接，實現智能化設備通信協議，在實時通信的情況下，更好地控制與管理主控制器設備。其次，此類系統可以對主控制器設備進行全面管理，并對傳感器進行控制。最后，可以對監控設備狀態與其歷史數據等進行公開化處理，面向用戶顯示各類信息。

3.2 監控中心軟件設計措施

在對監控中心軟件進行設計的過程中，設計者需要科學構建主控計算機設備的構架模式，實現大規模的監控工作，在多級結構分布式監控的情況下，提高系統可靠性與穩定性。首先，設計者需要科學開展主控制器嵌入式的監控系統設計工作，建立獨立的監控管理機制。其次，需要設計監控中心系統，保證其工作質量滿足相關規定。對于主控制器監控系統而言，需要將其與計算機設備聯系在一起，設計專門的管理軟件與中心軟件，保證可以實時對設備進行監督與控制，獲取準確的數據信息，在計算機設備與監控中心系統數據交互的情況下，對數據進行實時地處理，逐漸提高監控中心軟件系統的建設效果。

對于監控中心軟件而言，需要設計者全面分析其設計要求，根據監控管理軟件架構設計經驗，全面開展監控中心系統的設計工作。在此期間，需要保證軟件使用中，不能直接與主控制器設備交互信息，只能與監控管理軟件系統之間交互數據，全面完成分布式的監控任務，提高系統的運行質量。且在構架模式中，需要針對監控管理軟件進行分析，可以有效增強其工作成效。同時，需要利用科學的方式將其與主控計算機設備的工作模式相互比較，在全面比較的情況下，可以及時發現其中存在的問題，采取有效措施解決問題。例如：主控計算機設備在實際運行中，在接收溫濕度變送器設備數據之后，可以立即將數據傳輸到監控中心服務器系統中，同時，可以在全面解析數據之后對監控中心軟件下達命令，保證指令工作效果。

3.3 通信協議的設計措施

對于主控制器而言，需要科學開展通信協議的設計工作，保證系統的運行質量。在設計通信協議期間，可以利用MODBUS通信協議與嵌入式的IP通信協議對其進行處理，獲取智能化的設備協議。設計者可以將MODBUS通信協議與總線連接在一起，以便于對變送器設備進行處理。在設計主控計算機設備與控制器設備之間的通信協議期間，需要科學應用IP通信協議的設計方式對其進行處理，在全面控制的情況下，提高設備的使用質量與可靠性。同時，可以利用智能化設備協議方式，開發標準的協議，提高產品通用性與可靠性。例如：設計者將智能化的設備協議與主控計算機設備、控制器設備連接在一起，提高其通信質量。另外，可以將控制器作為協議轉換器，以便于對互聯網溫濕度進行全面監控。

3.4 溫度控制實際流程

在互聯網系統出現溫度過高現象的時候，就會將信號反饋到監管中心，由監管中心對數據信息進行處理，然后將其傳遞到軟件中心，在軟件中心做出決策之后，將數據傳遞到主控制器與計算機系統中，在最短時間之內查明互聯網溫濕度過高的原因，采取有效措施對其進行處理。相關機構需要科學應用monitor與control軟件系統，合理開展監控活動，提高系統的運行效果。在實際控制期間，需要通過數據的收集，對系統運行溫濕度進行判斷，及時開展反饋活動，利用反饋方式對其進行處理，提高系統的建設質量。

3.5 監控軟件與監控中心的關系

監控軟件與監控中心之間呈現相輔相成的關系，在系統實際運行的過程中，可以支持系統的穩定性。二者之間在連接之后，形成一個整體，主要內容較為豐富，可以通過科學的方式對其進行處理。在檢測期間，互聯網溫度檢測結果為30 ℃，濕度檢測結構為20%，需要對其進行全面處理，提高系統的運行質量。

4 結語

在互聯網溫濕度分布式監控系統實際設計的過程中，相關部門需要制定完善的設計方案，根據相關要求，全面開展審核與管理工作，保證軟硬件設計質量符合相關規定，通過監控中心軟件與管理系統，對其進行全面控制，增強系統的運行效果。

[1]劉明，方嬌莉，尹業華，等.基于互聯網的溫濕度分布式監控系統的實現[J].信息技術，2013（11）：103-105，113.

[2]楊洪濤，牛明強，王嵐晶，等.基于LabVIEW和物聯網的分布式家庭智能監控系統[J].安徽理工大學學報（自然科學版），2013（4）：55-61.

[3]梁影.醫用多點冷藏監控系統的設計與應用研究[C].武漢：2013中華醫學會醫學工程學分會學術年會，2013.

Realization analysis of temperature and humidity distributed monitoring system of Internet

Yang Fenghua1, Shen Lyunan2
（1.Lenovo Mobile Internet Technology（Xiamen）Co., Ltd., Xiamen 361005, China; 2.Xiamen University, Xiamen 361005, China）

The construction methods of traditional temperature and humidity monitoring system has been unable to meet its actual development needs, the relevant departments need to actively apply the modern distributed monitoring methods. This paper designs the hardware and software of temperature and humidity distributed monitoring system of Internet, and then designs the monitoring center and software, innovates the design method, so as to improve the running quality of the system and optimize the working mechanism.

Internet; temperature and humidity distributed monitoring system; application measures

楊豐華（1982— ），男，河南信陽人，碩士，中級工程師；研究方向：嵌入式系統。